CN208605799U - 一种耐高温膨胀节 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种耐高温膨胀节，包括：隔热管、波纹管以及支撑机构；其中，隔热管同心地连接在设备中，用于阻隔设备内部的热量，以防止热量进入波纹管；波纹管套设在隔热管的外侧、并与设备的外壁相连，用于消除设备外壁的膨胀或挤压量、并向隔热管与波纹管之间的腔室内通入冷却气体和环封气体；支撑机构设置在波纹管道的外侧，用于固定并支撑波纹管，以保证波纹管的稳定性。本实用新型中，通过设置波纹管和隔热管，一方面有效地阻止了设备内部的高温进入波纹管内损坏波纹管，达到了保护波纹管的目的，进而提升了膨胀节的耐高温性能；另一方面有效防止了波纹管与隔热管的直接接触，进一步保护了波纹管，提升了膨胀节的耐高温性能。

Description

一种耐高温膨胀节

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，具体而言，涉及一种耐高温膨胀节。

背景技术

膨胀节作为化工设备重要部件，可以吸收设备容器由于热胀冷缩引起的设备尺寸变化。在流化床气化炉装置系统中，由于气化温度偏高导致在设备多处必须通过膨胀节消除设备由于高温膨胀带来的挤压力。经过多年的运行经验，发现在流化床中心排渣管处及旋风处的膨胀节由于磨损、高温等使用环境恶略而导致的问题较多。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提出了一种耐高温膨胀节，旨在解决现有的膨胀节不耐高温的问题。

本实用新型提出了一种耐高温膨胀节，包括：隔热管、波纹管以及支撑机构；其中，

所述隔热管同心地连接在设备中，用于阻隔所述设备内部的热量，以防止所述热量进入所述波纹管；

所述波纹管套设在所述隔热管的外侧、并与所述设备的外壁相连，用于消除所述设备外壁的膨胀或挤压量、并向所述隔热管与所述波纹管之间的腔室内通入冷却气体和环封气体；

所述支撑机构设置在所述波纹管道的外侧，用于固定并支撑所述波纹管，以保证所述波纹管的稳定性。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述隔热管的一端为固定端、另一端为自由端，所述固定端与所述设备相连，所述自由端与所述设备之间预留有开口缝。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述波纹管包括：冷却气管、环封气管以及波纹环；其中，

所述冷却气管设置在所述波纹管靠近所述固定端一端，用于向所述腔室内充入冷却气体，以对所述波纹管进行冷却保护；

所述环封气管设置在所述波纹管靠近所述自由端一端，用于向所述腔室内充入环封气体，以封闭所述开口缝；

所述波纹环以预设间隔相互平行地设置在所述波纹管上，用于消除所述设备外壁的膨胀或挤压量。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，相邻所述冷却气管之间以第一预设间隔连接在所述波纹管的外侧壁上。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，相邻所述冷却气管连接在所述波纹管的外侧壁的同一水平面上

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述冷却气管伸入所述腔室内、并靠近所述波纹管的内壁设置。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述冷却气管靠近所述波纹管的一侧开设有若干与所述波纹环相对应的通气孔。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，每个所述通气孔在所述冷却气管上的开设位置对应在所述波纹环内弯上部的1/6-1/2处。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述环封气管与所述冷却气管设置所述波纹管的同一纵向轴线上。

进一步地，上述耐高温膨胀节中，所述环封气管在所述波纹管上的开口位置高于所述开口缝的位置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的耐高温膨胀节，通过设置波纹管，并且在波纹管的内部设置隔热管，一方面有效地阻止了设备内部的高温进入波纹管内损坏波纹管，达到了保护波纹管的目的，进而提升了膨胀节的耐高温性能；另一方面有效防止了波纹管与隔热管的直接接触，进一步保护了波纹管，提升了膨胀节的耐高温性能。

尤其是，本实用新型的耐高温膨胀节，通过在波纹管上分别设置冷却气管和环封气管，在使用的过程中对波纹管进行冷却吹扫气和环封吹扫气，大大减少了高温和热磨损对波纹管的侵蚀，从而增加波纹管的使用寿命，进而极大地降低了膨胀节的更换及维修频率，从而增加了系统稳定运行的周期。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的耐高温膨胀节的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的耐高温膨胀节的第二结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的耐高温膨胀节的局部放大图。

图中：1为隔热管，2为波纹管，3为支撑机构，4为设备，11为隔热管固定端，12为隔热管自由端，13为开口缝，14为隔热材料，21为冷却气管，22为环封气管，23为波纹环，31为支撑板，32为连接柱，211为通气孔，a对应波纹环内弯的1/6位置，b对应波纹环内弯的1/2位置。

具体实施方式

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参阅图1所示，为本实用新型实施例提供的耐高温膨胀节的第一结构，其包括：隔热管1、波纹管2以及支撑机构3；其中，隔热管1同心地连接在设备中，用于在工作的过程中阻隔设备内部的热量、防止设备内部的热量进入波纹管2，致使波纹管2损坏；波纹管2套设在隔热管1的外侧、并与设备的外壁相连，用于消除设备在温度偏高导致外壁产生的膨胀或挤压量、并向隔热管1与波纹管2之间的腔室内通入冷却气体和环封气体，以降低腔室内的温度进而保护波纹管2；支撑机构3设置在波纹管道2的外侧，用于固定并支撑波纹管2，以保证波纹管2在使用过程中的稳定性。

具体而言，隔热管1为一管状构件，在工作的过程中用于阻隔设备内部的热量、防止设备内部的热量进入波纹管2内损坏波纹管2，以达到保护波纹管2的目的。隔热管1由隔热材料制作而成，其一端为固定端11，固定端11可以通过焊接、螺纹连接、螺栓连接或法兰连接等方式与设备的外壁相连接，以使其与设备形成同心地一体结构，保证隔热管1在使用过程中的稳定性；另一端为自由端12，自由端12与设备外壁之间设置有开口缝13，使得自由端12可以随波纹管2的膨胀或挤压而自由移动。同时，在隔热管1上还浇筑有隔热材料14，以保护隔热管1不与热物料接触，从而达到隔离高温的目的，进而延长波纹管的使用寿命。此外，隔热管1的内径与设备的内径相同，其外径不超过设备的外径，既方便了隔热管1与设备之间的连接，又确保了能够在隔热管1与波纹管2之间预留一定的间隙。可以理解的是，隔热管1的设置有效地阻隔了设备内部的热量进入波纹管2内，防止了设备内的热量直接与波纹管2接触，达到了保护波纹管2地目的。

具体而言，波纹管2为一管状构件，其同心地套设在隔热管1的外侧，并且两端分别与设备外壁相连，一方面在波纹管2与隔热管1之间形成均匀分布的腔室，防止波纹管2与隔热管1直接接触，达到保护波纹管2的目的；另一方面极大地方便了工作过程中通过波纹管2的伸缩来消除设备外壁由热胀冷缩产生的膨胀或挤压量。波纹管2的第一节波纹环23上方的波纹管2的侧壁上设置有一定数量的冷却气管21，以向隔热管1与波纹管2之间的腔室内引入常温惰性气体，进而对波纹管2的波纹环23附近进行冷却保护，降低由于隔热管1热辐射造成的波纹环23附近温度上升的幅度。优选的，所有冷却气管21均连接在波纹管2侧壁的同一水平面上，且相邻冷却气管21之间的间隔距离相同。同时，波纹管2上与隔热管1自由端12对应的一端还设置有一定数量的环封气管22，以向隔热管1自由端12外侧的腔室内输入环封气，进而避免在设备主管路内物料与气流方向相异时导致物料随气流进入波纹环23附近，达到封闭隔热管1自由端12与设备外壁之间的开口缝13的目的。优选的，所有环封气管22均连接在波纹管2侧壁的同一水平面上，且相邻环封气管22之间的间隔距离相同。进一步的，环封气管22在波纹管2上的开口位置的布置需要高于隔热管1与设备外壁之间的开口缝隙13的位置，优选高于10-30mm，以保证由于气流波动带入波纹环23内的物料能够被环封气快速带出。进一步的，环封气管22与冷却气管21设置在波纹管2的同一纵向轴线上。此外，为了进一步确保波纹管2自身能够具有一定的强度，且在设备外壁发生热胀冷缩时能够有效地消除其膨胀或挤压量，波纹管2上的相邻波纹环23之间预留一定的间隔距离，并且相邻波纹环23彼此之间相互平行设置。可以理解的是，波纹管2的设置一方面极大地增强了膨胀节的耐高温性能，另一方面有效地消除了设备外壁发生热胀冷缩时产生的膨胀或挤压量。

具体而言，支撑机构3为一框架结构，其设置在波纹管2的外侧，用于支撑并固定波纹管2，以防止波纹管2在自身重力作用下发生变形或在工作过程中过度变形，进而影响设备的正常运行。支撑机构3包括：支撑板31和连接杆32。 其中，支撑板31为由隔热材料制作而成的板状构件，其分别设置在波纹管2的两端，与波纹管2的外壁相连，用于连接并支撑波纹管2。连接杆32为一两端配有螺母的螺杆，其设置在两支撑板31之间，用于连接、预固定、并支持支撑板31。由于波纹管2在使用前处于预压缩或预拉伸的状态，故需要采用连接杆32预先固定。在使用过程中，需将连接杆32两端的螺母松开，使得波纹管2可以自由伸缩。可以理解的是，支撑机构3只要能够起到固定支撑波纹管即可，其具体结构无关紧要。

参阅图2所示，为本实用新型提供的耐高温膨胀节的第二结构，其对耐高温膨胀节第一结构中波纹管2上的冷却气管21的结构进行进一步优化。其中，冷却气管21可延长、伸入进隔热管1和波纹管2之间的腔室内，并靠近波纹管2的内壁设置。同时，冷却气管21上靠近波纹管2的一侧开设有若干与波纹管2上的波纹环23相对应的通气孔211，使得每个波纹环23内弯部都对应至少一个通气孔211，冷却气由通气孔211射出，直接保护波纹环23内弯。通气孔211的孔径设计由冷却气的气速决定，通常要求冷却气内置管小孔内气速维持在15-45m/s。

参阅图3所示，上述实施例中，为了确保冷却气体通过通气孔211直接保护波纹环23内弯的同时，还能顺利地将落在波纹环23内弯中的煤粉快速吹出，通气孔211的开设位置应在波纹环23内弯上部1/2-1/6处。

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一：

一种3.0Mpa高温气化炉系统，排渣中心管采用图1膨胀节结构，消除高温热渣带来的设备纵向方向的热膨胀，其中冷却气的流量保持8标方每小时，环封气的通入量为20（2.5倍的冷却气量）方每小时，整个装置可连续稳定运行，膨胀节部位无超温及泄漏情况发生。

实施例二：

一种常压高温气化炉系统，排渣中心管采用图2膨胀节结构，消除高温热渣带来的设备纵向方向的热膨胀，其中冷却气的流量保持2标方每小时，环封气的通入量为2（1倍的冷却气量）方每小时，每个波纹环内弯对应1个内置管小孔，小孔气速在15m/s.整个装置可连续稳定运行，膨胀节部位无超温及泄漏情况发生。

实施例三：

一种高温循环流化床系统，旋风料腿返料管处采用图1膨胀节结构，消除高温热渣带来的料腿纵向方向的热膨胀，其中冷却气的流量保持3标方每小时，环封气的通入量为6（2倍的冷却气量）方每小时，每个波纹环内弯对应3个内置管小孔均布，小孔气速在15m/s.整个装置可连续稳定运行，膨胀节部位无超温及泄漏情况发生。整个装置可连续稳定运行，膨胀节部位无超温及泄漏情况发生。

显然可以得出的是，本实用新型中提供的耐高温膨胀节在使用的过程中可以有效的保护膨胀节中的薄弱结构波纹环，大大减少了高温和热磨损对波纹管的侵蚀，从而增加波纹管的使用寿命，进而极大地降低了膨胀节的更换及维修频率，从而增加了系统稳定运行的周期。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种耐高温膨胀节，其特征在于，包括：隔热管（1）、波纹管（2）以及支撑机构（3）；其中，

所述隔热管（1）同心地连接在设备中，用于阻隔所述设备内部的热量，以防止所述热量进入所述波纹管（2）；

所述波纹管（2）套设在所述隔热管（1）的外侧、并与所述设备的外壁相连，用于消除所述设备外壁的膨胀或挤压量、并向所述隔热管（1）与所述波纹管（2）之间的腔室内通入冷却气体和环封气体；

所述支撑机构（3）设置在所述波纹管（2）的外侧，用于固定并支撑所述波纹管（2），以保证所述波纹管（2）的稳定性。

2.根据权利要求1所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述隔热管（1）的一端为固定端（11）、另一端为自由端（12），所述固定端（11）与所述设备相连，所述自由端（12）与所述设备之间预留有开口缝（13）。

3.根据权利要求2所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述波纹管（2）包括：冷却气管（21）、环封气管（22）以及波纹环（23）；其中，

所述冷却气管（21）设置在所述波纹管（2）靠近所述固定端（11）一端，用于向所述腔室内充入冷却气体，以对所述波纹管（2）进行冷却保护；

所述环封气管（22）设置在所述波纹管（2）靠近所述自由端（12）一端，用于向所述腔室内充入环封气体，以封闭所述开口缝（13）；

所述波纹环（23）以预设间隔相互平行地设置在所述波纹管（2）上，用于消除所述设备外壁的膨胀或挤压量。

4.根据权利要求3所述的耐高温膨胀节，其特征在于，相邻所述冷却气管（21）之间以第一预设间隔连接在所述波纹管（2）的外侧壁上。

5.根据权利要求3所述的耐高温膨胀节，其特征在于，相邻所述冷却气管（21）连接在所述波纹管（2）的外侧壁的同一水平面上。

6.根据权利要求3所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述冷却气管（21）伸入所述腔室内、并靠近所述波纹管（2）的内壁设置。

7.根据权利要求6所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述冷却气管（21）靠近所述波纹管（2）的一侧开设有若干与所述波纹环（23）相对应地通气孔（211）。

8.根据权利要求7所述的耐高温膨胀节，其特征在于，每个所述通气孔（211）在所述冷却气管（21）上的开设位置对应在所述波纹环（23）内弯上部的1/6-1/2处。

9.根据权利要求3所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述环封气管（22）与所述冷却气管（21）设置所述波纹管（2）的同一纵向轴线上。

10.根据权利要求3所述的耐高温膨胀节，其特征在于，所述环封气管（22）在所述波纹管（2）上的开口位置高于所述开口缝（13）的位置。